科學家們準備好要鑽進滅絕恐龍的隕石撞擊點了!

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這個月,一個鑽台將矗立在墨西哥灣,但它不是針對石油。科學家將試著一個鑽石鑽頭沉入希克蘇魯伯(Chicxulub)隕石坑中心,那裡埋藏著小行星撞擊殘餘物,在6600萬年前殺光恐龍、連同在星球上多數其他生命。他們希望取回的岩石核心會保存著生命如何在大災變之後回來的線索,以及是否隕石坑本身可能是新微生物生命的源頭。藉由鑽入180公里寬的隕石坑環內的圓脊,科學家希望能確定主意,關於這類最大撞擊隕石坑特徵的環峰是如何成形的。

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德州大學奧斯汀分校地球物理學家、國際海洋發現計劃(IODP)和國際大陸科學鑽探計畫(International Continental Scientific Drilling Program)贊助的1千萬方案共同首席科學家Sean Gulick說:"Chicxulub隕石坑是唯一我們能夠到達的環峰無受損的保存結構,所有其他的隕石坑,不是在其他行星就是被侵蝕。"

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在3月底,一艘特別裝備的船,將從墨西哥普羅格勒索(Progreso)港口航行到離岸30公里處。在那裡,在水中17公尺深處,船將會沉下3個外掛架,把自己上升到水面之上,形成一穩定平台。在4月1日前,小組計畫開始鑽探,快速劇烈攪動來穿越自撞擊以來沉澱在海床上的500公尺石灰岩。之後,每向下深入3公尺,鑽子將抽出核心樣本。他們將日以繼夜地工作兩個月時間,企圖向下深入1千公尺,尋找岩石種類的改變、將微化石編入目錄,以及收集DNA樣本。英國愛丁堡英國地質調查所(British Geological Survey)、IODP操作經理David Smith說:"我們得到一次嘗試機會並且將它向下鑽到1500公尺。"

雖然這是第一次在離岸企圖鑽探隕石坑,鑽工已經將井沉到海床上,甚至在科學家知道那裏有隕石坑之前。在1950年代,由Pemex(墨西哥國家石油公司)的地質學家所主導猶加敦半島重力與磁力勘測,被騙去看海床之下的圓形結構,可能是石油圈套。他們鑽了幾個探勘井,但是當得到火山岩而不是含有石油的沉積物,便失去了興趣。加拿大卡爾加里大學(University of Calgary )地質學家Alan Hildebrand說:"當他們發現火成岩時,他們說:’噢!這是火山的中心。'"

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然而在1980年,諾貝爾獎得主Luis Alvarez和其他人喚起了對一層薄的銥化學元素的注意。可能來自於小行星的物質,在全世界各地恐龍滅絕時候的岩石裡發現。他們說它是先前沒有預料到的滅絕原因識別標誌:一個巨大撞擊。在1991年,Hildebrand和同事指出,被視為大災難地點的Chicxulub村莊,從一些Pemex井鑽取來的樣本,發現到受到撞擊而震動的石英水晶,樣本已經閒坐超過10年。他說:"如今,關於這件事,一些人感到有一點尷尬。"

共同首席科學家、倫敦帝國學院的Joanna Morgan說:"從Pemex井來的數據是零星的,因此科學家總是要回頭詳細查看撞擊當時以及之後的一段時間。" 她說:"它好像是終生追求的目標得以實現。" 她在1998年第一次對IOD提議一個科學性的取心井(cored well),雖然離岸鑽探是昂貴得,她說在海上工作意味著小組將面臨較少的環境許可困難,並且不用處理猶加敦糟糕的馬路。在2005年,Morgan和Gulick帶領一項金額2百萬的遠端檢測活動,使用小型震爆來照出地下結構,並準確地確定出到達環峰的最佳地點。

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當鑽子接近海床下800公尺的隕石坑時,科學家期待能發現組成石灰岩的少數貝類動物品種,因為生命剛從撞擊之後恢復。一些科學家認為,撞擊所釋放的二氧化碳會酸化海洋,導致滅絕。因此鑽探小組會察看就在撞擊之後的海床動物,是否為能夠忍受低pH值的品種。

就在隕石坑之上,有一層100米或者更厚的撞擊層,是在大災難後數周內所沉積的。在它的底部,科學家期待能發現被撞擊炸開的大塊床岩混雜物,以及一度融化的岩石,在撞擊之後的幾分鐘掉回到隕石坑。在這之上,是已硬化成岩石的沉積物,在海水匆忙進入巨大的新窪地時,堂皇而入。撞擊層可能被已硬化的灰塵沉積物所覆蓋。灰塵在掉落之前,在大氣層中停留了數週或更久。

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來源: Sciencemag